De impact van de digitale revolutie op het menselijk brein en gedrag: waar staan ​​we? (2020)

Abstract

Introductie

Honderd elf jaar geleden publiceerde EM Forster een kort verhaal (The Machine Stops, 1909, The Oxford en Cambridge Review ) over een futuristisch scenario waarin een mysterieuze machine alles controleert, van de voedselvoorziening tot informatietechnologieën. In een situatie die doet denken aan internet- en digitale media-evenementen van vandaag, in deze dystopie, vindt alle communicatie op afstand plaats en vinden persoonlijke ontmoetingen niet langer plaats. De machine controleert de mentaliteit, omdat hij iedereen ervan afhankelijk maakt. In het korte verhaal stort de samenleving in als de machine niet meer werkt.

Het verhaal roept veel vragen op, die vandaag de dag nog steeds relevant zijn, over de impact van digitale media en aanverwante technologie op onze hersenen. Deze uitgave van Dialogen in Clinical Neuroscience onderzoekt op een veelzijdige manier hoe, met welke middelen en met welke mogelijke effecten het gebruik van digitale media de hersenfunctie beïnvloedt – voor de goede, de slechte en de lelijke kanten van het menselijk bestaan.

Over het geheel genomen heeft het gebruik van digitale media, van online gamen tot smartphone/tablet of internetgebruik, een revolutie teweeggebracht in samenlevingen over de hele wereld. Alleen al in Groot-Brittannië bezit volgens gegevens verzameld door een regelgevend agentschap voor communicatie (Ofcom) 95% van de mensen tussen 16 en 24 jaar een smartphone en checkt deze gemiddeld elke 12 minuten. Schattingen geven aan dat 20% van alle volwassenen meer dan 40 uur per week online is. Het lijdt geen twijfel dat digitale media, en vooral het internet, belangrijke aspecten van ons moderne leven aan het worden zijn. Bijna 4.57 miljard mensen wereldwijd hebben toegang tot internet, volgens gegevens die op 31 december 2019 zijn gepubliceerd op de webpagina https://web.archive.org/web/20220414030413/https://www.internetworldstats.com/stats.htm. De snelheid van de veranderingen is verbazingwekkend, met een exponentiële toename in de afgelopen tien jaar. Hoe en tegen welke mogelijke kosten en/of baten kunnen onze hersenen en geest zich aanpassen?

De zorgen over de effecten van het gebruik van digitale media op de hersenfunctie en -structuur, maar ook op de fysieke en mentale gezondheid, het onderwijs, de sociale interactie en de politiek, nemen toe. In 2019 publiceerde de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) strikte richtlijnen over de schermtijd van kinderen. En – er is een wet aangekondigd (Assembly Bill 272) die scholen toestaat het gebruik van smartphones te beperken. Deze acties werden ondernomen nadat resultaten waren gepubliceerd waaruit bleek dat intensief gebruik van digitale media een rol speelt bij het verminderen van de werkgeheugencapaciteit^1-3 ; bij psychische problemen, van depressie tot angst- en slaapstoornissen^4,5 ; en in het beïnvloeden van het niveau van tekstbegrip tijdens het lezen op schermen.^6,7 Dit laatste is een nogal verrassend voorbeeld dat aantoont dat het lezen van complexe verhalen of onderling verbonden feiten in een gedrukt boek leidt tot een betere herinnering van het verhaal, de details en het verband tussen feiten dan het lezen van dezelfde tekst op het scherm.^7-9 De reden voor de verbazingwekkende resultaten, gezien het feit dat de woorden op een LED-scherm (Light Emitting Diode) of in een gedrukt boek hetzelfde zijn, lijkt verband te houden met de manier waarop we associaties van feiten gebruiken met ruimtelijke en andere zintuiglijke signalen: de locatie op per pagina in een boek lezen we iets naast het feit dat elk boek bijvoorbeeld anders ruikt, de herinnering lijkt te vergroten.⁹ Bovendien zegt de taalwetenschapper Naomi Baron, geciteerd in een artikel van Makin,¹⁰ stelt dat leesgewoonten zodanig verschillen dat digitale omgevingen leiden tot oppervlakkige betrokkenheid bij tekstanalyse. Dit hangt mogelijk af van het feit dat de meeste gebruikers van digitale media een blik werpen op en multitasken van het ene item naar het andere – een gewoonte die de aandachtsspanne zou kunnen verkorten en zou kunnen bijdragen aan het feit dat de diagnose van aandachtstekortstoornis met hyperactiviteit (ADHD) hoger is dan voorheen. 10 jaar geleden.¹ Is dit slechts een correlatie of duidt dit erop dat multitasken met digitale media bijdraagt ​​aan of zelfs de oorzaak is van de hogere incidentie van ADHD? Twee argumenten ondersteunen de hypothese dat intensief gebruik van digitale media verband houdt met beperkingen in het werkgeheugen: simpelweg het zien van een smartphone (niet eens gebruiken) verlaagt de capaciteit van het werkgeheugen en leidt tot verminderde prestaties bij cognitieve taken, vanwege het feit dat een deel van de werkgeheugencapaciteit afneemt. geheugenbronnen zijn bezig de telefoon te negeren.¹¹ Bovendien geldt dat hoe meer mensen hun smartphones gebruiken in een multitasking-modus (snel schakelen tussen verschillende bezigheden van de geest), hoe gemakkelijker ze reageren op afleiding en zelfs slechter presteren bij taakwisselende examens dan gebruikers die zelden proberen te multitasken.¹¹ De resultaten zijn betwist (zie ref. 10), en deze discrepantie in de resultaten zou verband kunnen houden met het feit dat digitale media op zichzelf noch goed noch slecht zijn voor onze geest; het is eerder de manier waarop we digitale media gebruiken. Waar we smartphones of andere digitale media voor gebruiken en hoe vaak zijn de belangrijke parameters die moeten worden geanalyseerd, een punt dat in deze discussie vaak wordt genegeerd.

Hersenplasticiteit gerelateerd aan het gebruik van digitale media

De meest ongecompliceerde en eenvoudige benadering om te verduidelijken of het gebruik van digitale media een diepgaand effect heeft op het menselijk brein, is door te onderzoeken of het gebruik van vingertoppen op touchscreens de corticale activiteit in de motorische of de somatosensorische cortex verandert. Gindrat et al^12,13 gebruikte deze aanpak. Het was al bekend dat de corticale ruimte die aan de tastreceptoren op de vingertoppen wordt toegewezen, wordt beïnvloed door hoe vaak de hand wordt gebruikt.¹⁴ Spelers van snaarinstrumenten hebben bijvoorbeeld meer corticale neuronen van de somatosensorische cortex toegewezen aan de vingers die ze gebruiken bij het bespelen van het instrument.¹⁵ Deze zogenaamde ‘corticale plasticiteit van sensorische representatie’ is niet beperkt tot muzikanten; Het komt bijvoorbeeld ook voor bij vaak herhaalde grijpbewegingen.¹⁶ Omdat herhaalde vingerbewegingen optreden bij het gebruik van smartphones met touchscreen, hebben Gindrat et al^12,13 gebruikte elektro-encefalografie (EEG) om corticale potentiëlen te meten als gevolg van het aanraken van de toppen van de duim, middelvinger of wijsvinger van gebruikers van touchscreen-telefoons en controlepersonen die alleen niet-aanraakgevoelige mobiele telefoons gebruikten. De resultaten waren inderdaad opmerkelijk, aangezien alleen gebruikers van touchscreens een toename van het corticale potentieel van de duim en ook van de wijsvingertoppen vertoonden. Deze reacties waren statistisch gezien zeer significant gecorreleerd met de intensiteit van het gebruik. Voor de duim was de omvang van de corticale representatie gecorreleerd, zelfs met de dagelijkse schommelingen in het gebruik van touchscreens. Deze resultaten tonen duidelijk aan dat herhaaldelijk gebruik van touchscreens de somatosensorische verwerking in de vingertoppen kan veranderen, en ze geven ook aan dat een dergelijke representatie in de duim binnen een kort tijdsbestek (dagen) kan veranderen, afhankelijk van het gebruik.

Alles bij elkaar laat dit zien dat intensief gebruik van touchscreens de somatosensorische cortex kan reorganiseren. Daarom kan men concluderen dat corticale verwerking voortdurend wordt vormgegeven via digitaal mediagebruik. Wat niet werd onderzocht, maar in de toekomst zou moeten worden onderzocht, is of een dergelijke uitbreiding van de corticale representatie in de vingertoppen en duim ten koste ging van andere motorische coördinatievaardigheden. Deze reactie is van enorm belang gezien het feit dat motorische vaardigheden omgekeerd gecorreleerd zijn met schermtijd, als gevolg van concurrentie tussen corticale ruimte en motorische programma's of vanwege een algeheel gebrek aan lichaamsbeweging (zie bijvoorbeeld ref. 17).

Invloeden op de zich ontwikkelende hersenen

Effect op motorische vaardigheden is een aspect waarmee rekening moet worden gehouden bij het gebruik van digitale media. Andere aspecten zijn effecten op taal, cognitie en perceptie van visuele objecten in de zich ontwikkelende hersenen. In dit opzicht is het opmerkelijk dat Gomez et al¹⁸ toonde aan dat details van de ontwikkeling van het visuele systeem kunnen worden beïnvloed door de inhoud van digitale media. Om dit te onderzoeken werd functionele magnetische resonantie beeldvorming (fMRI) gebruikt om de hersenen te scannen van volwassen proefpersonen die als kind het spel Pokémon intensief hadden gespeeld. Het was al bekend dat object- en gezichtsherkenning wordt bereikt in hogere visuele gebieden van de ventrale visuele stroom, voornamelijk in de ventrale temporale kwab.¹⁹ Typische Pokémon-figuren zijn een mengeling van dierachtige, gehumaniseerde karakters en zijn een uniek type object dat anders niet zichtbaar is in menselijke omgevingen. Alleen volwassenen met intensieve Pokémon-ervaring tijdens de kindertijd vertoonden een duidelijke gedistribueerde corticale respons op Pokémon-figuren in de ventrale temporale kwab nabij gezichtsherkenningsgebieden. Deze gegevens geven – als bewijs van het principe – aan dat het gebruik van digitale media zelfs decennia later kan leiden tot een unieke functionele en langdurige representatie van digitale figuren en objecten. Verrassend genoeg vertoonden alle Pokémon-spelers dezelfde functionele topografie

in de ventrale visuele stroom voor Pokémon-figuren. Ook is het hier niet duidelijk of deze gegevens eenvoudigweg de enorme plasticiteit van de hersenen aantonen om nieuwe representaties voor nieuwe klassen van objecten aan de hogere visuele gebieden toe te voegen, of dat objectrepresentatie door intensief gebruik van digitale media negatieve gevolgen zou kunnen hebben voor gezichtsherkenning en -verwerking. als gevolg van concurrentie om corticale ruimte. In dit opzicht is het opmerkelijk dat in empathiestudies bij jongvolwassenen een correlatie is gerapporteerd tussen de tijd die wordt doorgebracht met digitale media en een lagere cognitieve empathie met andere mensen.^20,21 Of dit te wijten is aan een gebrek aan inzicht in wat andere mensen zouden kunnen denken (theory of mind) of aan problemen met gezichtsherkenning of een gebrek aan blootstelling aan leeftijdsgenoten (als gevolg van overmatige online tijd) is momenteel niet duidelijk. Benadrukt moet worden dat sommige onderzoeken geen correlatie rapporteerden tussen online tijd en empathie (voor recensies, zie ref. 22 en 23).

Een ander interessegebied is de vraag of de ontwikkeling van processen die verband houden met taal (semantiek en grammatica) op enigerlei wijze wordt beïnvloed door intensief gebruik van digitale media. Het is in dit opzicht zorgwekkend dat vroeg uitgebreid schermgebruik bij kleuters dramatische invloeden kan hebben op taalnetwerken, zoals blijkt uit geavanceerde diffusie tensor MRI^24,25 (Figuur 1). Deze methode geeft schattingen van de integriteit van de witte stof in de hersenen. Daarnaast werden cognitieve taken getest bij kleuters. Dit werd op een gestandaardiseerde manier gemeten met behulp van een screeningtool van 15 items voor waarnemers (ScreenQ), die de schermgebaseerde media-aanbevelingen van de American Academy of Pediatrics (AAP) weerspiegelt. ScreenQ-scores werden vervolgens statistisch gecorreleerd met de diffusietensor-MRI-meting en met cognitieve testscores, waarbij werd gecontroleerd voor leeftijd, geslacht en gezinsinkomen. Over het geheel genomen werd een duidelijke correlatie waargenomen tussen intensief gebruik van digitale media in de vroege kinderjaren en een slechtere microstructurele integriteit van de witte stofkanalen, vooral tussen de Broca- en Wernicke-gebieden in de hersenen. Figuur 1 ). Taalbegrip en -capaciteit zijn sterk gecorreleerd met de ontwikkeling van deze vezelkanalen, zoals besproken in Grossee et al²⁶ en Skeide en Friederici.²⁷ Bovendien werden lagere executieve functies en lagere geletterdheidsvaardigheden waargenomen, zelfs als de leeftijd en het gemiddelde gezinsinkomen op elkaar waren afgestemd. Ook correleerde het gebruik van digitale media met significant lagere scores op gedragsmaatstaven voor executieve functies. De auteurs concluderen²⁵ : “Gegeven het feit dat schermgebaseerd mediagebruik alomtegenwoordig is en toeneemt bij kinderen thuis, in de kinderopvang en op school, suggereren deze bevindingen de noodzaak van verder onderzoek om de implicaties voor de zich ontwikkelende hersenen te identificeren, vooral tijdens stadia van dynamische hersengroei in de vroege jaren. jeugd." Deze studie geeft aan dat de leesvaardigheid in gevaar kan komen als de vezelkanalen tussen de taalgebieden niet volledig worden ontwikkeld. Gezien het feit dat leesvaardigheid bij kinderen een uitstekende voorspeller is van schoolsucces, zou het ook nuttig zijn om te onderzoeken of ScreenQ-scores correleren met schoolsucces of met hoe traditioneel lezen in boeken zich verhoudt tot lezen op schermen, in e-boeken en op webpagina's. .

Naast de ontwikkeling van taalgebieden kunnen leesgewoonten veranderen door het gebruik van elektronische media. Deze verandering kan gevolgen hebben voor nieuwe lezers en voor personen met leesproblemen. Dit is inderdaad onlangs onderzocht.²⁸ Hier werd fMRI gebruikt toen kinderen naar drie soortgelijke verhalen luisterden in audio-, geïllustreerde of geanimeerde vorm, gevolgd door een test van feitelijke herinnering. Functionele connectiviteit binnen en tussen netwerken werd vergeleken tussen formaten waarbij het volgende betrokken was: visuele perceptie, visuele beelden, taal, standaardmodusnetwerk (DMN) en cerebellaire associatie. Ter illustratie met betrekking tot audio: de functionele connectiviteit was verminderd binnen het taalnetwerk en toegenomen tussen visuele, DMN- en cerebellaire netwerken, wat erop wijst dat er minder druk op het taalnetwerk wordt uitgeoefend door afbeeldingen en visuele beelden. De connectiviteit tussen netwerken was voor alle netwerken verminderd voor animatie in vergelijking met de andere formaten, met name ter illustratie, wat duidt op een voorkeur voor visuele perceptie ten koste van netwerkintegratie. Deze bevindingen suggereren substantiële verschillen in functionele hersennetwerkconnectiviteit voor geanimeerde en meer traditionele verhaalformaten bij kinderen in de voorschoolse leeftijd, wat de aantrekkingskracht van geïllustreerde verhalenboeken op deze leeftijd versterkt om een ​​efficiënte basis voor taal te bieden. Bovendien kan deep reading worden beïnvloed door digitale media.²⁹ Deze verschuiving in het leespatroon kan de ontwikkeling van diepe leesvaardigheden bij jonge volwassenen bedreigen.

Een bijzonder belangrijke tijd voor de ontwikkeling van de hersenen is de adolescentie, een periode waarin hersengebieden die betrokken zijn bij emotionele en sociale aspecten intensieve veranderingen ondergaan. Sociale media kunnen een diepgaand effect hebben op het brein van adolescenten, omdat ze adolescenten in staat stellen met veel leeftijdsgenoten tegelijk te communiceren zonder ze rechtstreeks te ontmoeten. En inderdaad, gepubliceerde gegevens duiden op een andere manier van verwerken van emoties bij adolescenten, die sterk gecorreleerd is met de intensiteit van het gebruik van sociale media. Dit is aangetoond in het grijze stofvolume van de amygdala, dat emoties verwerkt ( Figuur 2 ).^30,31 Dit suggereert een belangrijke wisselwerking tussen feitelijke sociale ervaringen in online sociale netwerken en de ontwikkeling van de hersenen.³² Voorrang op emoties, conformiteit met leeftijdsgenoten of gevoeligheid voor acceptatie kunnen tieners in het bijzonder kwetsbaar maken voor nep- of schokkend nieuws, maar ook voor onwaarschijnlijke zelfverwachtingen, of kwetsbaar zijn wat betreft de regulering van emoties als gevolg van ongunstig gebruik van digitale media.³³ Wat hier ontbreekt zijn longitudinale onderzoeken om te verduidelijken of het brein van adolescenten anders wordt gevormd door de grootte van sociale netwerken online in plaats van door directe persoonlijke interactie.

Even terzijde: het bewijs dat gewelddadige games een diepgaand effect hebben op menselijk gedrag is beter gedefinieerd.³⁴ Uit een meta-analyse van de huidige artikelen blijkt dat blootstelling aan gewelddadige videogames een zeer belangrijke risicofactor is voor meer agressief gedrag en voor een afname van empathie en lagere niveaus van prosociaal gedrag.³⁴

Synaptische plasticiteit

In principe ondersteunt het hierboven beschreven onderzoek het idee van een hoge plasticiteit van de hersenen, veroorzaakt door intensief gebruik van digitale media. In detail zijn de waargenomen effecten verbazingwekkend, maar over het geheel genomen is eerder aangetoond dat de hersenen hun functionele en structurele connectiviteit met gebruik veranderen, met andere woorden, als gevolg van leren, gewoonten en ervaringen.^35,36 Om dit effect op de kwaliteit van de menselijke cognitie en gezondheid te beoordelen, is de vraag eerder of onze hersenen – door veelvuldig gebruik te maken van digitale media – in een bepaalde cognitieve modus werken, misschien ten koste van andere die belangrijk zijn. De effecten van het potentieel van de hersenen om de functionele en structurele connectiviteit aan te passen zijn aangetoond in veel neuroimaging-onderzoeken bij mensen³⁷ ; zie ref 38 voor een overzicht. Andere onderzoeken, waaronder één van Maguire³⁹ in Londense taxichauffeurs, en studies in pianisten (zoals hierboven vermeld)¹⁴ en jongleurs⁴⁰ laten zien dat intensief gebruik de groei van nieuwe synaptische verbindingen kan stimuleren (“use it”) en tegelijkertijd neuronale synaptische verbindingen kan elimineren die minder vaak worden gebruikt (“lose it”).^41,42

Op cellulair niveau wordt dit fenomeen synaptische plasticiteit genoemd, beoordeeld door Korte en Schmitz.³⁵ Het is inmiddels algemeen aanvaard dat neuronen in de menselijke cortex en hippocampus, maar ook in subcorticale gebieden, zeer plastisch zijn, wat betekent dat veranderingen in neuronale activiteitspatronen, bijvoorbeeld gegenereerd door intensieve training, zowel de synaptische functie als de synaptische structuur veranderen. Activiteitsafhankelijke synaptische plasticiteit verandert de werkzaamheid van synaptische transmissie (functionele plasticiteit) en wijzigt de structuur en het aantal synaptische verbindingen (structurele plasticiteit).^35,43,44 Synaptische plasticiteit legt de basis voor het aanpassen van het postnatale brein als reactie op ervaringen en is de cellulaire implementatie voor leer- en geheugenprocessen, zoals in 1949 werd voorgesteld door Donald O. Hebb. Hij stelde voor dat veranderingen in neuronale activiteit als gevolg van gebruik, training, gewoonte of leren worden opgeslagen in assemblages van neuronen en niet in afzonderlijke zenuwcellen.⁴¹ Plasticiteit vindt op deze manier plaats op netwerkniveau door de synapsen tussen neuronen te veranderen en wordt daarom activiteitsafhankelijke synaptische plasticiteit genoemd. Het postulaat van Hebb bevat ook een belangrijke regel, die voorspelt dat de synaptische sterkte verandert wanneer de pre- en postsynaptische neuronen gelijktijdige activiteit vertonen (associativiteit), en dit verandert de input/output-karakteristiek van neuronale assemblages. Alleen als deze samen weer worden geactiveerd, kunnen ze worden onthouden. Belangrijk is dat de synaptische respons op een bepaalde hersenactiviteit van een bepaalde intensiteit wordt versterkt; voor verdere details zie Magee en Grienberger.⁴⁵ Dit houdt in dat alle menselijke activiteiten die op een regelmatige basis worden uitgevoerd – inclusief het gebruik van digitale media, sociale netwerken of gewoon internet – een stempel op de hersenen zullen drukken, of het nu de goede, de slechte of de lelijke kant van de menselijke cognitieve functie is. hangt af van de activiteit zelf, dan wel of deze ten koste gaat van andere activiteiten. In dit opzicht koppelen Sajikumar et al. de multitasking-modus aan cellulaire synaptische plasticiteit⁴⁶ toonde aan dat activering van drie inputs die binnen een smal tijdsbestek op dezelfde neuronale populatie inwerken (zoals het geval is bij mensen die proberen te multitasken) leidt tot de willekeurige versterking van inputs, en niet noodzakelijkerwijs de sterkste. Dit betekent dat de opslag van relevante feiten in gevaar kan komen als de input naar een neuronaal netwerk in een bepaald hersengebied de limiet van de verwerkingskracht overschrijdt.

De impact van digitale media op het ouder wordende brein

De effecten en mogelijke negatieve of positieve aspecten van digitaal mediagebruik, cultuur en interactie hangen mogelijk niet alleen af ​​van de totale consumptietijd en het betrokken cognitieve domein; het kan ook afhankelijk zijn van de leeftijd. De negatieve effecten op kleuters, zoals gerapporteerd door Hutton et al.²⁵ kunnen heel anders zijn dan de effecten die bij gebruik bij volwassenen worden waargenomen (zoals verslaving) of de effecten die bij ouderen worden waargenomen. Daarom kan het trainen van het oudere brein met digitale media andere gevolgen hebben dan schermtijd voor kleuters of permanente afleiding bij volwassenen.

Veroudering is niet alleen genetisch bepaald, maar ook afhankelijk van levensstijl en van de manier waarop de hersenen worden gebruikt en getraind; zie bijvoorbeeld ref. 47. Eén succesvolle poging met digitale media resulteerde in een verhoogde aandachtsspanne bij oudere proefpersonen door remming van de trainingsrespons via computerspellen.⁴⁸ Hier werd de training slechts twee maanden op een tablet uitgevoerd en werden significante cognitieve effecten op de laterale remming waargenomen in vergelijking met een controlegroep. Deze resultaten correleerden met groeiprocessen, gezien als een grotere corticale dikte in de rechter inferieure frontale gyrus (rIFG) triangularis, een hersengebied geassocieerd met laterale remming.⁴⁹ Deze effecten, waarschijnlijk gemedieerd via processen van structurele plasticiteit, zijn afhankelijk van de tijd die wordt besteed aan het uitvoeren van de trainingstaak: de resultaten werden beter in lineaire correlatie met de trainingstijd. Over het geheel genomen kan worden samengevat dat op games gebaseerde digitale trainingsprogramma's de cognitie bij ouderen kunnen bevorderen en in lijn zijn met andere onderzoeken die aantonen dat aandachtstraining wordt gemedieerd via het vergroten van de activiteit in de frontale kwab.⁵⁰ Andere onderzoeken hebben deze resultaten ondersteund door aan te tonen dat computertraining een mogelijk middel is om de hersenen van oudere mensen (>65 jaar) te trainen, en dat programma’s voor hersentraining kunnen helpen bij het bevorderen van gezond cognitief ouder worden.^51,52 (zie ook ref. 53). Het zal spannend zijn om te onderzoeken of digitale media in de toekomst bij ouderen kunnen worden gebruikt om cognitieve capaciteiten, zoals aandacht, te behouden of zelfs te vergroten, die lijden onder intensief gebruik van digitale media/multitasking op jongere leeftijd.

Mechanisme van verslaving en gebruik van digitale media

Naast klassieke middelenmisbruikstoornissen worden gedragsverslavingen ook geclassificeerd als verslavend gedrag.⁵⁴ De WHO neemt nu internetgebruiksstoornis (IUD) of internetgokverslaving/internetverslaving (IGD) op in de lijst Internationale classificatie van ziekten 11e revisie (ICD-11) , waartoe in de toekomst mogelijk ook ‘smartphonegebruiksstoornis’ als gedragsverslaving kan worden gerekend (https://icd.who.int/browse11/lm/en). Verslaving wordt gekarakteriseerd als een chronische recidiverende stoornis, gekenmerkt door de dwang om een ​​middel of gedrag, zoals gokken, te zoeken en te gebruiken. Bovendien omvat het verlies van controle bij het beperken van bepaald gedrag of de inname van medicijnen, en wordt meestal geassocieerd met het ontstaan ​​van negatieve emoties (bijvoorbeeld angst, prikkelbaarheid of dysforie) in situaties waarin het medicijn of het gedrag niet haalbaar is. Neurologisch wordt verslaving gekenmerkt door algemene netwerkveranderingen in frontostriatale en frontocingulaire circuits. Dit zijn ook de kenmerken van IGD/IUD-verslaving.⁵⁴ Vooral adolescenten lopen mogelijk gevaar.⁵⁵ Voor een systematische en meer gedetailleerde meta-analyse van functionele en structurele hersenveranderingen gerelateerd aan IGD, zie de volgende recensies door Yao et al.⁵⁶ en D'Hondt et al.⁵⁷

Het is ook opmerkelijk dat sommige onderzoeken een verband hebben gevonden tussen veranderingen in de anatomie van de hersenen en verslaving aan sociale netwerksites (SNS).⁵⁸ Het laat specifiek zien dat intensieve interacties met sociale media kunnen worden gecorreleerd met grijze stofverandering van hersengebieden die betrokken zijn bij verslavend gedrag. Ook meldden andere onderzoeken dat intensief gebruik van sociale media kan leiden tot een diepgaand effect op neuronale structuren in het menselijk brein, zoals besproken in ref. 32. Over het geheel genomen zijn de implicaties van deze gegevens dat neurowetenschappelijk en psychologisch onderzoek meer aandacht zou moeten richten op de begrip en preventie van online verslavingsstoornissen of ander onaangepast gedrag gerelateerd aan gamen en gebruik van sociale netwerken.

Neuroverbetering met elektronische apparaten

Tot nu toe hebben we digitale media besproken, maar elektronische apparaten in het algemeen kunnen ook worden gebruikt om het menselijk brein rechtstreeks te stimuleren. De moeilijkheid hier is dat het menselijk brein geen simpele Turing-machine is.⁵⁹ en het algoritme dat het gebruikt is minder duidelijk. Om deze reden is het onwaarschijnlijk dat onze hersenen geherprogrammeerd kunnen worden door digitale technologieën en dat eenvoudige stimulatie van bepaalde hersengebieden de cognitieve vaardigheden zal vergroten. Diepe hersenstimulatie als behandelingsoptie voor de ziekte van Parkinson, depressie of verslaving is echter een ander verhaal.^60-62 Bovendien heeft onderzoek naar zogenaamde brein/machine-interfaces (BMI's) aangetoond dat met betrekking tot motorische functies en de assimilatie van kunstmatige hulpmiddelen, bijvoorbeeld robot-/avatar-extremiteiten, integratie in de somatosensorische representatie van de hersenen mogelijk is.⁶³ Dit werkt gedeeltelijk omdat neuronen kunstmatige apparaten leren vertegenwoordigen via processen van activiteitsafhankelijke synaptische plasticiteit.⁶³ Dit illustreert dat ons zelfgevoel inderdaad kan worden veranderd door elektronische technologieën om externe apparaten te integreren. Nicolelis en collega's hebben onlangs aangetoond dat een dergelijke uitbreiding van het lichaamsgevoel bij verlamde patiënten die zijn getraind in het gebruik van BMI-apparaten hen in staat zou kunnen stellen de bewegingen van kunstmatige avatarlichamen te sturen, wat zou leiden tot een klinisch relevant herstel.⁶⁴

Dit betekent niet dat het menselijk brein de binaire logica of zelfs het algorisme van digitale apparaten kan nabootsen, maar het benadrukt hoe digitale machines en digitale media een enorme impact kunnen hebben op onze mentale vaardigheden en gedrag (uitgebreid besproken door Carr⁶⁵ ). Deze impact wordt ook benadrukt door het effect van online cloudopslag en zoekmachines op de prestaties van het menselijk geheugen. Een paradigmatisch voorbeeld is een onderzoek waarin digital natives werd wijsgemaakt dat feiten die ze moesten onthouden, zouden worden opgeslagen in online cloudopslag.⁶⁶ Onder deze veronderstelling presteerden ze slechter dan proefpersonen die verwachtten alleen op hun eigen hersengeheugenfunctie te hoeven vertrouwen (voornamelijk in de temporale kwab), aangezien fMRI
analyse verlicht.⁶⁶ Deze resultaten suggereren dat het uitbesteden van enkele eenvoudige mentale zoekopdrachten naar internet-cloudopslag en het vertrouwen op zoekmachines in plaats van geheugensystemen in onze eigen hersenen ons vermogen om te onthouden en te herinneren vermindert.
feiten op een betrouwbare manier weergeven.

Menselijk welzijn en multitasking

Verslaving en neuroverbetering zijn bijzondere effecten van digitale media en elektronische apparaten. Vaker voorkomend zijn de effecten van multitasking op de aandachtsspanne, de concentratie en de capaciteit van het werkgeheugen.¹¹ Het verwerken van meerdere en continue binnenkomende informatiestromen is zeker een uitdaging voor onze hersenen. In een reeks experimenten werd onderzocht of er systematische verschillen zijn in informatieverwerkingsstijlen tussen chronisch zware en lichte mediamultitaskers (MMT's).^6,67 De resultaten geven aan dat zware MMT's gevoeliger zijn voor interferentie van wat als irrelevante externe stimuli of representaties in hun geheugensystemen worden beschouwd. Dit leidde tot het verrassende resultaat dat zware MMT's slechter presteerden op een taakwisselvaardigheidstest, waarschijnlijk als gevolg van een verminderd vermogen om interferentie uit irrelevante stimuli te filteren.⁶ Dit toont aan dat multitasking, een snelgroeiende gedragstrend, gepaard gaat met een aparte benadering van fundamentele informatieverwerking. Uncapher et al⁶ vat de gevolgen van intensief multimediagebruik als volgt samen: “Amerikaanse jongeren brengen meer tijd door met media dan welke andere activiteit dan ook: gemiddeld 7.5 uur per dag, elke dag. Gemiddeld wordt 29% van die tijd besteed aan het gelijktijdig jongleren met meerdere mediastromen (dwz mediamultitasking). Gezien het feit dat een groot aantal MMT’s kinderen en jonge volwassenen zijn wier hersenen nog in ontwikkeling zijn, is er grote urgentie om de neurocognitieve profielen van MMT’s te begrijpen.”

Aan de andere kant zal het uiteraard belangrijk zijn om te begrijpen welke informatieverwerking nodig is voor effectief leren in de omgeving van de 21e eeuw. ^st eeuw. Een groeiend aantal bewijzen toont aan dat zware digitale MMT's een slechtere geheugenfunctie, verhoogde impulsiviteit, minder empathie en een grotere mate van angst vertonen.⁵ Aan de neurologische kant vertonen ze een verminderd volume in de anterieure cingulaire cortex. Bovendien geven de huidige gegevens aan dat snel schakelen tussen verschillende taken (multitasking) tijdens digitaal mediagebruik de academische resultaten negatief kan beïnvloeden.⁶ Men moet echter voorzichtig zijn bij de interpretatie van deze resultaten, omdat, aangezien de richting van de causaliteit niet duidelijk is, media-multitaskinggedrag ook meer uitgesproken kan lijken bij mensen met verminderde prefrontale activiteit en een kortere aandachtsspanne om mee te beginnen. Hier zijn longitudinale studies nodig. De algehele impact van online sociale media op onze natuurlijke sociale vaardigheden (van empathie tot de theorie van de geest van anderen) is een ander domein waarin we kunnen ervaren hoe en in welke mate digitale media ons denken en de zintuiglijke verwerking van sociale signalen beïnvloeden. Van vele onderzoeken één van Turkle⁵ moet hier worden benadrukt. Turkle gebruikte interviews met tieners of volwassenen die veel gebruik maakten van sociale media en andere vormen van virtuele omgevingen. Een van de uitkomsten van dit onderzoek was dat extreem gebruik van sociale media en virtual reality-omgevingen kan leiden tot een toename van het risico op angst, minder echte sociale interacties, een gebrek aan sociale vaardigheden en menselijke empathie, en moeilijkheden bij het omgaan met eenzaamheid. Daarnaast rapporteerden de geïnterviewde mensen symptomen die verband hielden met verslaving aan internetgebruik en digitale sociale media. Deze mentale routine van ‘altijd verbonden’ zijn met honderden of zelfs duizenden mensen zou inderdaad onze hersengebieden die verband houden met sociale interactie kunnen overbelasten, doordat het aantal mensen met wie we nauw kunnen communiceren dramatisch toeneemt. De evolutionaire beperking zou een groepsgroottelimiet van ongeveer 150 individuen kunnen zijn.⁶⁸ Dit kan de reden zijn voor onze toename van het corticale volume; chimpansees hebben bijvoorbeeld regelmatig interactie met vijftig individuen, maar het kan ook de grens zijn van wat onze hersenen kunnen bereiken. In tegenstelling tot deze evolutionaire beperking zijn we dankzij sociale media min of meer voortdurend in contact met een groep mensen die onze neurobiologische limiet ruimschoots overschrijdt. Wat zijn de gevolgen van deze corticale overbelasting? Angst en tekorten in aandacht, cognitie en zelfs geheugen? Of kunnen we ons aanpassen? Tot nu toe hebben we meer vragen dan antwoorden.

Conclusie

De hersenen worden beïnvloed door de manier waarop we ze gebruiken. Het is nauwelijks te verwachten dat intensief gebruik van digitale media de menselijke hersenen zal veranderen als gevolg van processen van neuronale plasticiteit. Maar het is minder duidelijk hoe deze nieuwe technologieën de menselijke cognitie (taalvaardigheid, IQ, capaciteit van het werkgeheugen) en emotionele verwerking in een sociale context zullen veranderen. Eén beperking is dat veel onderzoeken tot nu toe geen rekening hebben gehouden met wat mensen doen als ze online zijn, wat ze zien en welk type cognitieve interactie vereist is tijdens schermtijd. Wat wel duidelijk is, is dat digitale media een impact hebben op het menselijke psychologische welzijn en de cognitieve prestaties, en dit hangt af van de totale schermtijd en wat mensen daadwerkelijk doen in de digitale omgeving.⁶⁹ De afgelopen tien jaar zijn er meer dan 250 onderzoeken gepubliceerd die de impact van het gebruik van digitale media proberen te verhelderen; Bij de meeste van deze onderzoeken werd gebruik gemaakt van zelfrapportagevragenlijsten die voor het grootste deel geen rekening hielden met de enorm verschillende activiteiten die mensen online ervoeren. Het gebruikspatroon en de totale tijd die online wordt doorgebracht, zullen echter verschillende effecten hebben op iemands gezondheid en gedrag.⁶⁹ Onderzoekers hebben behoefte aan een meer gedetailleerde multidimensionale kaart van het gebruik van digitale media. Met andere woorden: wat wenselijk is, is een nauwkeuriger meting van wat mensen doen als ze online zijn of naar een digitaal scherm kijken. Over het geheel genomen kan de huidige situatie in de meeste gevallen geen onderscheid maken tussen causale effecten en pure correlatie. Er zijn belangrijke onderzoeken gestart,^70,71 en de Adolescent Brain Cognitive Development Study (ABCD-studie) moeten worden vermeld. Het wordt georkestreerd door de National Institutes of Health (NIH) en heeft tot doel het effect te onderzoeken van omgevings-, sociale, genetische en andere biologische factoren die de hersen- en cognitieve ontwikkeling beïnvloeden. De ABCD-studie zal in de Verenigde Staten 10 gezonde kinderen in de leeftijd van 000 tot 9 jaar rekruteren en hen volgen tot in de vroege volwassenheid; zie de website https://abcdstudy.org/ voor meer informatie. De studie omvat geavanceerde beeldvorming van de hersenen om de ontwikkeling van de hersenen te visualiseren. Het zal verduidelijken hoe natuur en opvoeding op elkaar inwerken en hoe dit zich verhoudt tot ontwikkelingsresultaten zoals fysieke of mentale gezondheid, en cognitieve capaciteiten, evenals onderwijssucces. De omvang en reikwijdte van het onderzoek zullen wetenschappers in staat stellen individuele ontwikkelingstrajecten (bijvoorbeeld hersenen, cognitief, emotioneel en academisch) te identificeren, evenals de factoren die deze kunnen beïnvloeden, zoals het effect dat het gebruik van digitale media zal hebben op de zich ontwikkelende hersenen.

Wat nog moet worden vastgesteld is of de toenemende frequentie van alle gebruikers die zelf kennisdistributeurs worden, een grote bedreiging zou kunnen worden voor het verwerven van solide kennis en de behoefte die ieder heeft om zijn eigen gedachten te ontwikkelen en creatief te zijn. Of zullen deze nieuwe technologieën de perfecte brug slaan naar steeds geavanceerdere vormen van cognitie en verbeelding, waardoor we nieuwe kennisgrenzen kunnen verkennen die we ons op dit moment niet eens kunnen voorstellen? Zullen we compleet andere hersencircuitarrangementen ontwikkelen, zoals we deden toen mensen begonnen te leren lezen? Alles bij elkaar genomen kan de neurowetenschap, ook al is er nog veel onderzoek nodig om de mogelijke effecten van digitale media op het menselijk welzijn te beoordelen en te evalueren, een enorme hulp zijn om causale effecten te onderscheiden van louter correlaties.

Dankwoord